Java基础知识之数组的定义，初始化，数组的使用，遍历数组，排序，查找

一、初步认识数组

1.理解数组

Java提供了数组这种数据结构，主要可以将大量的数据存储起来


定义：数组是用来存储相兼容数据类型的定长的容器

2.数组的特点

a.数组中只能存放相兼容类型的数据，不能存放多种类型的数据
b.数组中既可以存储基本数据类型，也可以存储引用数据类型
c.数组是定长的，一旦一个数组被初始化，那么这个数组的长度就不能再发生改变
d.数组相当于是一个容器
e.数组中存储的数据被称为元素

3.使用数组的好处

可以自动的给存储到数组中的数据进行编号，从0开始，方便操作数据
这些编号就被称为下标，角标，或者索引
编号和数据之间存在着一一对应的关系，通过编号，就可以直接找到相对应的数据    

4.数组的定义

注意：数组属于引用数据类型，本身仍然是一种数据类型，所以可以定义数组变量
数据类型 变量名称 = 初始值；

方式一：数据类型[] 数组名称；
方式二：数据类型 数组名称[];
推荐使用方式一，c#已经不支持方式二定义数组

int x = 10;
int[] a;
int a[];
说明：int是一种基本数据类型，int[]是数组类型，在这里，int表示数组中存储的元素的数据类型

二、数组的初始化

所谓初始化，Java中的数据必须先进行初始化，然后才能使用，为数组中的元素分配内存空间，并为每个元素赋初始值

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1.静态初始化

初始化时由程序员指定每个元素的初始值，由系统计算数组的长度
语法：数组元素类型[] 数组名称 = new 数组元素类型[]{元素1，元素2.。。。。}；
例如：int[] arr = new int[]{10,20,30,40};
    可简写为int[] arr = {10,20,30,40};

说明：任何一个变量都需要由自己确定的数据类型，这里的arr表示是数组变量名称，int表示数组中元素的类型，int[]表示数组类型

2.动态初始化

初始化时由程序员指定数组的长度，由系统分配初始值
语法：数组元素类型[] 数组名称 = new 数组元素类型[元素的个数或者数组的长度];

初始值的分配规则：
整型  0
浮点型     0.0
字符型 \u0000  【空格，方框】
布尔类型    false
引用数据类型  null


注意：
a.在初始化数组时，不要静态初始化和动态初始化同时使用，【不要在进行数组初始化时，既指定数组的长度，而且给每个元素赋初始值】
b.既然数组也是一种数据类型，所以在定义数组的时候，也可以先声明，然后再初始化
    举例：
    int x;
    x = 10;

    int[] socres;
    socres = new int[10];

三、数组的使用

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1.访问数组的元素值

通过下标【索引】

语法：数组名称[下标]

2.获取数组中的元素个数【数组的长度】

在Java中，所有的数组都提供了一个length属性，通过这个属性可以访问数组的长度或者元素的个数
语法：数组名称.length

3.给数组元素赋值或者修改值

4.遍历数组

遍历：依次访问数组中的每一个元素【通过不同的下标获取各自对应的值】
    1>简单for循环【while循环】

    2>增强for循环【foreach循环】
        JDK1.5之后新增的
        优点：用于遍历数组和集合，无需下标，就可以直接获取数组或者集合中的元素
    语法：
    for(数组元素类型 变量名 ：数组或者集合名称) {
        //循环体
    }

四、内存中的数组

数组是一种引用数据类型，数组引用变量其实就是一个引用，数组元素和引用在内存中是分开存放

数组引用变量可以指向任何有效的内存空间，只有当该引用指向有效的空间之后，才可以通过这个引用操作数组中的的元素，当引用赋值为null，表示该引用指向了一个无效的空间

数组的引用变量存储于栈空间中，被new出来的实际的数组存储于堆空间中

总结：对于引用数据类型，当两个引用变量指向同一块内存空间时，当修改一个变量的值时，另外一个也跟着变化

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扩展：内存的分类

a.寄存器,最快的一块存储区，由编译器根据需求进行分配，我们在程序中无法控制

b.栈：存放基本数据类型的变量以及引用数据类型的引用

    特点：先进后出，后进先出，被执行完成之后，该函数或者语句中的变量将被销毁，所占用的空间将会被释放

c.堆：存放所有使用new关键字创建出来的实体

    特点;执行完之后不会立即被释放，当使用完成之后，会被标记上垃圾的标记，等待系统的垃圾回收机制回收它

d.方法区：

    静态域：存放静态变量【static】

    常量池：存放字符串常量和基本数据类型的常量


    int[] arr = {235,54};
    String str = "hello world";

五、数组的应用

1.排序

冒泡排序

    排序思路：比较两个相邻的下标对应的元素，如果符合条件就交换位置【最值出现在最右边】

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选择

    排序思路：固定一个下标，然后使用这个下标对应的元素和其余的元素进行比较，如果符合条件就交换位置【最值出现在最左边】

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2.查找

顺序查找

        将要查找的数据和数组中的元素进行一一的比对，如果相等，说明查找到了

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二分法查找

        前提条件：数组必须是有序的

        查找思路：通过折半来缩小查找范围【以升序为例，将待查找的数据与中间下标对应的元素进行比较，如果中间下标对应的元素大于待查找的元素的话，说明待查找的元素在前半部分】

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